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    一质量为m＝40 kg的小孩子站在电梯内的体重计上．电梯从t＝0时刻由静止开始上升，在0到6 s内体重计示数F的变化如图所示．试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g＝10 m/s2．

    答案：
    解析：

    　　由图可知在t＝0到，t＝t1＝2 s的时间内，体重计的示数大于mg，故电梯应做向上的加速运动．设在这段时间内体重计作用于小孩的力为f1，电梯及小孩的加速度为a1，由牛顿第二定律，得

    f1－mg＝ma1

    在这段时间内电梯上升的高度

    h1＝a1t12

    在t1到t＝t2＝5 s的时间内，体重计的示数等于mg，故电梯应做匀速上升运动，速度为t1时刻电梯的速度，即

    v1＝a·t

    在这段时间内电梯上升的高度

    h2＝v1(t2－t1)

    在t2到t＝t2＝6 s的时间内，体重计示数小于mg，故电梯应做向上减速运动．

    　　设这段时间内体重计作用于小孩的力为f2，电梯及小孩的加速度为a2，由牛顿第二定律，得

    mg－f2＝ma2

    在这段时间内电梯上升的高度

    h3＝v1(t3－t2)－a2(t3－t2)2

    电梯上升的总高度

    h＝h1＋h2＋h3

    由以上各式，利用牛顿第三定律和题文及题图中的数据，解得

    h＝9 m


    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表.

    规格

    后轮驱动直流永磁毂电机

    车型

    26  电动自行车

    额定输出功率

    120 W

    整车质量

    30 kg

    额定电压

    40 V

    最大载重

    120 kg

    额定电流

    3.5 A

    质量M＝70 kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力f恒为车和人总重的k＝0.02倍,取g＝10 m/s2.求:

    （1）此车的永磁毂电机在额定电压下正常工作的效率;

    （2）仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，人骑车行驶的最大速度.

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ，某同学设计了如图甲所示的装置，滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m.轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出)．实验中，重力加速度g取10 m/s2.

    (1) 用游标卡尺测量窄片K的宽度d，如图乙所示，则d＝__________mm，用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x，滑块在水平轨道上做匀加速直线运动，挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB，根据运动学公式，可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a＝____________；

    (2) 该同学通过改变托盘中的砝码数量，进行了多次实验，得到的多组数据如下：

    实验

    次数

    托盘和盘中砝码

    的总质量m/(kg)

    滑块的加速度

    a/(m/s2)

    1

    0.100

    0

    2

    0.150

    0

    3

    0.200

    0.39

    4

    0.250

    0.91

    5

    0.300

    1.40

    6

    0.350

    1.92

    7

    0.400

    2.38

    　　

    请根据表中数据在图丙中作出am图象．从数据或图象可知，a是m的一次函数，这是由于采取了下列哪一项措施________．

    A. 每次实验的M＋m′都相等  B. 每次实验都保证M＋m′远大于m

    C. 每次实验都保证M＋m′远小于m  D. 每次实验的m′＋m都相等

    (3) 根据am图象，可知μ＝________(请保留两位有效数字)．

    图甲

    　　图乙

    图丙

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ，某同学设计了如图甲所示的装置，滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m.轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出)．实验中，重力加速度g取10 m/s2.

     (1) 用游标卡尺测量窄片K的宽度d，如图乙所示，则d＝__________mm，用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x，滑块在水平轨道上做匀加速直线运动，挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB，根据运动学公式，可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a＝____________；

    (2) 该同学通过改变托盘中的砝码数量，进行了多次实验，得到的多组数据如下：

    实验

    次数

    托盘和盘中砝码

    的总质量m/(kg)

    滑块的加速度

    a/(m/s2)

    1

    0.100

    0

    2

    0.150

    0

    3

    0.200

    0.39

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    0.250

    0.91

    5

    0.300

    1.40

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    0.350

    1.92

    7

    0.400

    2.38

    请根据表中数据在图丙中作出am图象．从数据或图象可知，a是m的一次函数，这是由于采取了下列哪一项措施________．

    A. 每次实验的M＋m′都相等  B. 每次实验都保证M＋m′远大于m

    C. 每次实验都保证M＋m′远小于m  D. 每次实验的m′＋m都相等

    (3) 根据am图象，可知μ＝________(请保留两位有效数字)．

    图甲

    　　图乙

    　图丙

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    科目：高中物理 来源：新课标版高三物理选修3-4电磁波相对论专项训练 题型：填空题

    (1)设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍．则粒子运动时的质量等于其静止质量的________倍，粒子运动速度是光速的________倍．

    (2)某实验室中悬挂着一弹簧振子和一单摆，弹簧振子的弹簧和小球(球中间有孔)都套在固定的光滑竖直杆上．某次有感地震中观察到静止的振子开始振动4.0s后，单摆才开始摆动．此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10 km和5.0 km，频率为1.0 Hz.假设该实验室恰好位于震源的正上方，求震源离实验室的距离．

    【解析】：(1)以速度v运动时的能量E＝mv2，静止时的能量为E0＝m0v2，依题意E＝kE0，故m＝km0；

    由m＝，解得v＝c.

    (2)地震纵波传播速度为：vp＝fλp

    地震横波传播速度为：vs＝fλs

    震源离实验室距离为s，有：s＝vpt

    s＝vs(t＋Δt)，解得：s＝＝40 km.

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，质量m1＝10 kg和m2＝30 kg的两物体，叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上，一处于水平位置的轻弹簧，劲度系数为k＝250 N/m，一端固定于墙壁，另一端与质量为m1的物体相连，弹簧处于自然状态，现用一水平推力F作用于质量为m2的物体上，使它缓慢地向墙壁一侧移动，当移动0.40 m时，两物体间开始相对滑动，这时水平推力F的大小为(　　)

    A．100 N     B．300 N

    C．200 N     D．250 N

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